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目前应用广泛、快速发展的改性聚丙烯种类
目前应用广泛、快速发展的改性聚丙烯种类
Wed Nov 22 11:38:42 CST 2017 DT新材料一DT高分子在线
导读

随着国内聚丙烯行业原料来源多元化及产能迅速扩张,我国聚丙烯工业发展迅速,进口依存度呈现下降趋势。虽然国产的改性聚丙烯还无法与进口中高端产品分庭抗礼,但是随着新技术开发的加快,自主创新的能力不断增强,国内中高端聚丙烯产品正迅速发展,逐渐代替进口。以下是目前几种应用比较广泛的而且正在迅速发展的改性聚丙烯产品。

   


01

LFT增强PP

由于金属不适合成型复杂的形状,限制了它在很多零件中的应用,这也阻碍了成本的下降。与此相反,采用长玻纤增强塑料注射成型则可以克服上述诸多弊病。

LFT-PP,也就是长玻纤增强聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene.简称LGFPP),作为汽车模块载体材料,该材料不仅能有效地提高制品的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性,而且可以做出复杂的汽车模块制品。

LFT-PP材料在120℃时的高温疲劳强度是普通玻纤增强PP的2倍,甚至比以耐热性著称的玻纤增强尼龙高10%,因而这种材料具有作为结构件所需的耐久性和可靠性。

LFT-PP材料的优势特点

1、良好的尺寸稳定性

2、优异的耐疲劳性

3、较小的蠕变性能

4、各向异性小、低翘曲变形

5、优异的力学性能,特别是耐冲击特性

6、良好流动性、适应薄壁产品加工

LFT-PP材料的材料性能

1、优异的物理力学性能

2、优异的热氧老化性能

3、优异的耐低温性

4、良好的分散性和外观效果

5、良好的耐候性



02

超细滑石粉填充PP

PP加滑石粉可以提高填充PP塑料的热变形温度、增加制品尺寸稳定性、降低成型收缩率、提高刚性;超细滑石粉母料的加入,作为聚丙烯的补强填充剂,不但能够显著的提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐蠕变性、电绝缘性,还可以提高聚丙烯的冲击强度,改善PP的耐冲击能力、赋予体系优良的表面性能;滑石粉还具有熔体流动促进剂的作用,以及与某些阻燃剂的协同剂作用。

       石粉粒度对PP增强性能的影响:滑石粉粒度在填充PP复合材料的制备中是一个很重要的因素,随着滑石粉粒度的减小,表面积的增大,粉体的增强性能提高,这主要是因为小颗粒表面缺陷相对较少,与PP发生物理化学结合的可能性大,界面粘结性能良好,在外力冲击下,会产生更多的微裂纹和塑性变形,但进一步超细化,使粉体表面显著增大,颗粒间作用过强,粉体易于结聚,影响了在PP中的分散性。

PP加滑石粉汽车专用料的应用概况汽车以节能、环保和低成本为主要发展方向,汽车材料塑料化是实现此方向的关键之一。聚丙烯改性材料以其质轻、价廉、易加工、改性产品成熟、可回收、综合性能优良等特性在汽车部件上的应用量逐年增长。目前随着PP专用料制造水平的提高,改性PP在汽车上的应用将更加广泛,主导产品是制造保险杠和仪表盘的PP改性专用料。


03

晶须增强PP

晶须在汽车轻量化材料上有其特殊的地位,因为晶须可以提供高模量、耐刮擦、外观优良等优点。晶须的缺点是冲击强度偏低。

晶须是发展现代复合材料的新一代高性能增强剂,它具有显微增强能力、优异的耐磨损及滑动性能、高的绝缘性能、优异的物理性能、成形性好,其增强复合材料的再生循环使用性能好等特性。新一代的增强复合材料,就是以晶须作为增强剂填充的复合材料,具有高强度、高模量、比重小、耐高温、抗腐蚀等特性,在汽车领域已用作高强、轻质的车架、车身覆盖件、碰撞能量吸收构件和减振隔声装置,制作高强、耐热、耐磨构件,是实现汽车轻量化、节能和高性能的一种理想的新型复合材料。



04

高溶体强度聚丙烯

聚丙烯的缺点之一是熔体强度低,耐熔垂性差。通常非晶态聚合物(如ABS、PS)在较宽的温度范围内存在类似橡胶一样的弹性行为,而处于半结晶的聚丙烯则没有。这一缺点造成了聚丙烯不能在较宽的温度范围内进行热成型,它的软化点和熔点非常接近,一旦到达熔点,熔体粘度急剧下降,随之熔体强度也大幅下降,导致在热成型时制品壁厚不均,挤出发泡泡孔塌陷等问题,大大限制了聚丙烯在某些方面的应用。

高熔体强度聚丙烯(HMSPP)就是指熔体强度对温度和熔体流动速率不太敏感的聚丙烯,极具开发应用前景。HHSPP是一种树脂含有长支链的聚丙烯,长支链是在后聚合中引发接枝的,这种均聚物的熔体强度是具有相似流动特性普通聚丙烯均聚物的9倍,在密度和熔体流动速率相近的情况下,HHSPP的屈服强度、弯曲模量以及热变形温度和熔点均高于普通聚丙烯,但缺口冲击强度比普通聚丙烯低。

目前,HMSPP的制备方法主要有两种:一种是将聚丙烯与其他化合物进行反应性改性,另一类是聚丙烯与其他聚合物进行共混改性,具体的实施方法主要有射线辐射法、反应挤出法、聚合过程中引发接枝法等。


05

“三高”聚丙烯

近年来,塑料制品越来越向大型薄壁化,轻量化方向发展。例如汽车的一些大型零部件,采用聚丙烯(PP)注塑成型可以减轻车体重量,达到节能降耗的目的。而车用PP塑料通常要求具有较高的结晶(模量)和冲击强度,物流行业中使用的可折叠包装箱和周转箱也需要高冲击强度和高弯曲模量的塑料。同理,家电行业中也需要此类型的产品。国内市场对这种高流动性、高结晶、高抗冲击聚丙烯专用料的需求越来越大,市场份额逐渐升高,年需求量在在25~30万吨/年且年增长幅度达10%以上。

三高”聚丙烯材质一般是多相共聚HCPP。多相共聚聚丙烯,即首先通过丙烯均聚生成聚丙烯颗粒,然后进行乙丙气相共聚在多孔聚丙烯颗粒内部间隙中形成乙丙无规共聚物(即乙丙橡胶,EPR),由此实现 PP 基体相和 EPR 分散相的各自形成,使材料具备了高抗冲性能。HC-是高结晶的意思,一般通过增加聚丙烯等规度或者外加增刚成核剂实现。而高流动一般通过精确氢调法来调节聚合物链的长度,从而控制聚丙烯的熔融指数。



06

透明聚丙烯

PP的结晶是造成不透明的主要原因,利用急冷冻结PP的结晶趋向,可以得到透明的薄膜,但有一定壁厚的制品,因热传导需要时间,芯层不可能迅速被冷却冻结,因此对于有一定厚度的制品不能指望用急冷的办法提高透明度,必须从PP的结晶规律和影响因素入手。经一定技术手段得到的改性PP,可具有优良的透明性和表面光泽度,甚至可以和典型的透明塑料(如PET、PVC、PS等)相媲美。

透明PP更为优越的是热变形温度高,一般可高于110℃,有的甚至可达135℃,而上述三种透明塑料的热变形温度都低于90℃。由于透明PP的性能优势明显,近年来在全球都得以迅速发展,应用领域从家庭日用品到医疗器械,从包装用品到耐热器皿(微波炉加热用),都在大量使用。

PP的透明性提高可通过以下三种途径:

(1)采用茂金属催化剂聚合出具有透明性的PP;

(2)通过无规共聚得到透明性PP;

(3)在普通聚丙烯中加入透明改性剂(主要是成核剂)提高其透明性



07

双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)


双向拉伸聚丙烯薄膜 具有质轻、无毒、无臭、防潮、机械强度高,尺寸稳定性好、印刷性能良好、透明性好等优点。具有高透明度、光泽好、阻隔性好、抗冲强度高、耐低温等优点。其缺点是热合时易发生薄膜收缩(热收缩烟膜利用其热收缩性能除外)。

由于拉伸分子定向,所以这种薄膜的物理稳定性、机械强度、气密性较好,透明度和光泽度较高,坚韧耐磨,是目前应用最广泛的印刷薄膜,一般使用厚度为20~40 μ m ,应用最广泛的为20 μ m 。双向拉伸聚丙烯薄膜主要缺点是热封性差,所以一般用做复合薄膜的外层薄膜,如与聚乙烯薄膜复合后防潮性、透明性、强度、挺度和印刷性均较理想,适用于盛装干燥食品。

双向拉伸聚丙烯薄膜广泛应用于食品、糖果、香烟、茶叶、果汁、牛奶、纺织品等的包装,有"包装皇后"的美称。BOPP薄膜应用之广、污染之低以及对森林自然资源的保护,使其成为比纸张和聚氯乙烯( PVC )更受人欢迎的包装材料;制造工艺简易可靠、价格合理又使它成为比双向拉伸聚酯( BOPET )薄膜和双向拉伸尼龙( BOPA )薄膜更为普遍使用的包装材料。

来源:DT新材料一DT高分子在线

Wed Nov 22 11:38:42 CST 2017 DT新材料一DT高分子在线
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